一种地震作用下土体中基础结构和土体运动可视化的模拟方法

摘要

一种地震作用下土体中基础结构和土体运动可视化的模拟方法，属于岩土试验力学领域。利用高速数码相机(4)拍照扇面激光发生器(1)照射下，位于震动台(3)上的透明的土模型箱(7)中的透明土和模型桩(6)的移动和激光散斑；并通过计算机处理系统得到透明土体颗粒运动的应变；从而得出桩基础模型的运动和变形。

主权项

一种地震作用下土体中基础结构和土体运动可视化的模拟方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，设备安装：模拟设备主要由扇面激光发生器(1)、透明土体(2)、震动台(3)、高速数码相机(4)、计算机处理系统(5)、模型桩(6)和土模型箱(7)组成；透明的土模型箱(7)为长方型箱体结构，其中装满模拟的透明土体(2)；在透明土体(2)中心位置打入透明的模型桩(6)；将固定有模型桩(6)的土模型箱(7)放置在振动台(3)上；扇面激光发生器(1)放在土模型箱(7)的一个侧面，使扇面激光发生器(1)的激光进入透明土模型箱(7)内部，在垂直于入射面方向形成较好的激光散斑效果，并且使扇面激光的入射面和模型桩(6)所在的中心面一致；在土模型箱(7)正面放置高速数码相机(4)；步骤二，数据采集，设定好高速数码相机(4)的采集频率，要为采集地震荷载频率的20倍以上；输入模拟地震载荷到振动台(3)，高速数码相机(4)采集地震荷载作用下透明土体模型的激光散斑图像和模型桩(6)的运动和变形图像；步骤三，将采集到的透明土体的激光散斑图像进行处理，可以使用geoPIV软件采用图像数字相关的方法，得出土体颗粒运动的位移，然后通过geoPIV的应变求解函数，计算得到土体颗粒运动的应变；从而得出桩基础模型的运动和变形。